Vad är laserljus? Laserstrålning: dess källor och skydd från det

Lasrar blir allt viktigare verktyg för forskning inom medicin, fysik, kemi, geologi, biologi och teknik. Om de används felaktigt, kan de användas för blinda och trauma (i t. H. Burns och elektrisk ström) operatörer och annan personal, inklusive tillfälliga besökare laboratorier, samt orsaka betydande skada på egendom. Användare av dessa enheter måste till fullo förstå och tillämpa de nödvändiga säkerhetsåtgärder vid hantering av dem.

Vad är en laser?

Ordet "laser" (Engl. LASER, ljusförstärkning genom stimulerad emission av strålning) är en akronym som står för "ljusförstärkning stimulerad emission". Frekvensen av strålning som alstras av lasern är inom eller i närheten av den synliga delen av det elektromagnetiska spektrumet. Energi förbättras till ett tillstånd av extremt hög intensitet genom en process som kallas "laser-inducerad emission".

Termen "strålning" ofta missförstås, eftersom den också används i beskrivningen av radioaktiva material. I detta sammanhang innebär det att överföring av energi. Energi överförs från en plats till en annan med hjälp av ledning, konvektion och strålning.

Det finns många olika typer av lasrar som är verksamma i olika miljöer. De gaser (t ex argon eller en blandning av helium och neon) används som arbetsfluid, fasta kristaller (t ex ruby) eller flytande färgämnen. När effekt matas till arbetsmiljön, går det till ett exciterat tillstånd och frigör energi i form av lätta partiklar (fotoner).

Ett par speglar i båda ändar av den förseglade tuben antingen reflekterar eller transmitterar ljus som en koncentrerad ström, som kallas laserstrålen. Varje verksamhetsmiljön ger en unik balk våglängd och färg.

Färglaserstråle, vanligen uttryckt våglängd. Den är icke-joniserande och innefattar ultraviolett (100-400 nm), synligt (400-700 nm) och infraröda (700 nm - 1 mm) delen av spektrum.

elektromagnetiska spektrumet

Vardera har en unik elektromagnetisk våg frekvens och längd i samband med detta alternativ. Precis som rött ljus har sin egen frekvens och våglängd, och alla andra färger - orange, gult, grönt och blått - med unika frekvenser och våglängder. Användare kan uppfatta dessa elektromagnetiska vågor, men inte har möjlighet att se resten av spektrumet.

Den största frekvensen är gammastrålar, röntgenstrålar och ultraviolett ljus. Infraröd, mikrovågsstrålning och radiovågor ockupera de lägre frekvenserna av spektrumet. Synligt ljus är i ett mycket snävt intervall däremellan.

Laserstrålning: effekter på människors

Lasern alstrar en intensiv ljusstråle är riktad. Om det är framåt, reflekterade, eller för att fokusera på föremålet, är balken absorberas delvis genom att höja yttemperaturen och den inre delen av föremålet som kan orsaka förändring eller deformation av materialet. Dessa kvaliteter som har använts i laserkirurgi och behandlingsmaterial, kan vara farliga för mänsklig vävnad.

Förutom för strålning, vilket gör den termiska effekten på vävnader farligt laserljus, alstrar en fotokemisk effekt. Hans tillstånd är tillräckligt kort våglängd, dvs.. E. UV- eller blå delen av spektrum. Moderna anordningar producerar laseremissions, effekter på människor minimeras. Av lågenergi laser är inte tillräckligt för att orsaka skada, och farorna de utgör.

Mänskliga vävnader är känsliga för energi, och under vissa omständigheter elektromagnetisk strålning, laser inklusive, kan orsaka skador på ögon och hud. trösklar traumatiska studier strålning har utförts.

Fara för ögonen

Det mänskliga ögat är mer mottagliga för skada än huden. Hornhinnan (genomskinlig yttre främre yta av ögat), i motsats till dermis, har ett yttre skikt av döda celler som skyddar mot påverkan från omgivningen. Laser och ultraviolett strålning absorberas av hornhinnan i ögat som kan orsaka någon skada. Trauma åtföljs av ödem och epitelial erosion, och i allvarliga skador - grumling av den främre kammaren.

Ögonlinsen kan också vara benägna att skada när den utsätts för olika laserstrålning - infrarött och ultraviolett.

Den största faran, emellertid är effekten hos lasern på näthinnan i det synliga optiska spektrumet - 400 nm (violett) till 1400 nm (nära infrarött). Inom denna region av spektrumet kollimerade strålarna fokuseras på en mycket små områden av näthinnan. Värsta fall exponering uppstår när ögat tittar i fjärran och den direkta eller reflekterade strålen träffar den. I det här fallet, dess koncentration på näthinnan når 100.000 gånger.

Sålunda, en synlig stråle av 10 mW / cm ² verkar på näthinnan med en effekt av 1000 W / ^cm2. Detta är mer än tillräckligt för att orsaka skada. Om ögat inte titta i fjärran, eller om strålen reflekteras från en diffus, inte spegelytan, leder till skada är mycket mer kraftfull strålning. Laser effekt på huden utan att fokusera effekt, så det är mycket mindre känslig för skador vid dessa våglängder.

Röntgenstrålar

Vissa högspänningssystem med spänningar högre än 15 kV kan generera röntgenstrålar av avsevärd effekt: laserljuskällan - en kraftfull excimerlasrar med elektronpumpning, samt plasma och jonkällor systemet. Dessa enheter bör kontrolleras för strålsäkerhet, bland annat för rätt avskärmning.

klassificering

Beroende på effekten eller energin hos strålen och våglängden av strålningen, är lasrarna delas upp i flera klasser. Klassificeringen grundar sig på den potentiella förmågan hos anordningen att orsaka omedelbar skada på ögon, hud, inflammation i direkt exponering för strålen eller diffus reflektion från reflekterande ytor. Alla kommersiella lasrar är föremål för identifiering via drabbat deras etiketter. Om anordningen har tillverkats hem eller på annat sätt märkta, bör rådgivning erhållas genom motsvarande dess klassificering och märkning. Lasrar kännetecknas av kraften, våglängd och behandlingstid.

säkerhetsanordningar

förstaklassanordningar genererar låg intensitet laserstrålning. Det kan inte nå en farlig nivå, så källorna är undantagna från de flesta kontrollåtgärder eller andra former av övervakning. Exempel: laserskrivare och cd-spelare.

Villkorligt säker anordning

andra klassens lasrar emitterar i det synliga spektrumet. Denna laserljuskällor som orsakar human normal reaktion för avstötning är för starkt ljus (blinka reflex). När de exponeras för en stråle mänskliga ögat blinkar 0,25 s, som ger tillräckligt skydd. Dock är laserstrålningen i det synliga området kan skada ögonen, konstant effekt. Exempel: laserpekare, laser mätning.

2a-klass lasrar är speciella ändamål enheter med uteffekt mindre än 1 mW. Dessa enheter skada endast de direkta effekterna över 1000 för en 8-timmars arbetsdag. Exempel läsare streckkod.

farliga lasrar

Genom 3a klass omfattar enheter som inte skadar genom kortvarig exponering för oskyddade ögat. Kan vara farligt när du använder fokuseringsoptik, t ex teleskop, mikroskop och kikare. Exempel: en helium-neonlasereffekt av 1-5 mW, vissa laserpekare och byggnivåer.

3b klass laserstråle skulle kunna orsaka skada eller genom direkt påverkan med dess spegelbild. Exempel: en helium-neonlasereffekt av 5-500 mW, många forskning och terapeutiska lasrar.

Klass 4 innefattar en anordning med effektnivåerna hos mer än 500 mW. De är farliga för ögonen, huden, samt en brandrisk. Exponering för strålen av hans speglande eller diffus reflektion kan orsaka ögon- och hudskador. alla säkerhetsåtgärder måste vidtas. EXEMPEL: Nd: YAG-lasrar, displayer, kirurgi, skärande bearbetning.

Laserstrålning: Skydd

Varje laboratorium bör ge tillräckligt skydd för personer som arbetar med laser. Förbättring fönster genom vilket strålning kan passera anordningar 2, 3 eller 4 klasser med förlamande i okontrollerat område måste täckas eller på annat sätt skyddade under drift av en sådan anordning. För maximalt skydd, rekommenderas att ögat.

• Balken måste omges av en icke-reflekterande brandsäkra skyddskåpa för att minimera risken för oavsiktlig exponering eller brand. För att rikta in strålen att använda fluorescerande skärmar eller sekundära sökare; Undvik direkt ögonkontakt.
• För ljushöjden förfaranden använder den lägsta ström. Om möjligt för de preliminära inriktningsförfaranden använda en low-end-enheter. Undvika onödig närvaron av reflekterande objekt i laserområdet.
• Begränsa passagen av strålen i ett farligt område efter timmar, med användning av en slutare, och andra hinder. Använd inte väggarna av rummet för att rikta in strålen laserklass 3b och 4.
• Använda icke-reflekterande instrument. Viss utrustning inte reflekterar synligt ljus, det blir en spegel i den osynliga delen av spektrumet.
• Bär inte reflekterande smycken. Metalliska dekorationer ökar också risken för elektriska stötar.

skyddsglasögon

När man arbetar med laser 4 klasser med farozonen öppna eller med risk för eftertanke bör använda skyddsglasögon. Skriv dem beror på vilken typ av strålning. Poäng måste väljas för att skydda mot reflexer, särskilt diffusa, liksom att ge skydd till en nivå där den naturliga försvar reflex kan förhindra ögonskada. Sådana optiska enheter för att hålla ett visst sken av strålen, för att förhindra brännskador på huden, minska risken för andra olyckor.

Faktorer att tänka på när man väljer glasögon:

• eller våglängdsområdet av strålningsspektrumet;
• absorbansen vid en viss våglängd;
• maximal belysningsstyrka (W / cm ²⁾ eller balken effekt (W);
• typ lasersystem;
• Effektläge - pulsad laserstrålning eller kontinuerlig drift;
• reflektionskapacitet - speglande och diffus;
• synfältet;
• tillgängligheten av korrigerande linser eller tillräckligt stor för att tillåta att bära glasögon för synkorrigering;
• komfort;
• ventilationsöppningar för att förhindra imma;
• effekt på färgseende;
• slagtålighet;
• förmågan att utföra de uppgifter som krävs.

Eftersom glasögon är benägna att skada och slitage bör laboratoriesäkerhet programmet omfatta regelbundna inspektioner av dessa skyddande element.